DIN 6288-2000 Reciprocating internal combustion engines - Dimensions and requirements for flywheels and flexible couplings《往复式内燃机 飞轮和挠性联轴节的尺寸和要求》.pdf

1、DEUTSCHE NORM Juli 2000Hubkolben-VerbrennungsmotorenAnschlussma e und Anforderungen f r Schwungr derund elastische KupplungenD6288ICS 27.020Reciprocating internal combustion engines Dimensions and require-ments for flywheels and flexible couplingsMoteurs alternatifs combustion interne Dimensions et

2、specifi-cations pour les volants d inertie et les accouplements flexiblesInhaltSeite SeiteVorwort . 1Einleitung . 11 Anwendungsbereich . 12 Normative Verweisungen 23 Begriffe 24 Formelzeichen 25 Anschlussma e und Bezeichnung . 36 Anforderungen an die Momenten bertragung 36.1 Reibschluss . . . . 36.2

3、 Kupplung . . . . . . 47 Anforderungen an die Schraubenverbindung 47.1 Schrauben . . . . . 47.2 Anziehverfahren 47.3 Durchgangsl cher . . . . . . . . . 47.4 Axialkraft, Fa. 47.5 Klemml nge, Ik. 57.6 Fl chenpressung, p 58 Berechnung . 5Anhang A (informativ)Berechnungsergebnisse . 6VorwortDie vorliege

4、nde Norm wurde vom Arbeitskreis Anschlussma e f r Schwungr der und elastische Kupplungen desFachbereiches Kraftmaschinen des Normenausschusses Maschinenbau (NAM) im DIN erarbeitet.Vertreter der Hersteller und Betreiber von Hubkolben-Verbrennungsmotoren sowie der Beh rden waren an der Bearbei-tung be

5、teiligt.EinleitungDie in dieser Norm festgelegten Anschlussma e liegen teilweise oberhalb von bisherigen markt blichen Werten, umdamit zuverl ssig sicherzustellen, dass die Momenten bertragung mittels Reibschluss unter Verwendung von Schrau-ben der G teklasse 8.8 und unter Verwendung der blichen Dre

6、hmomentanzugsverfahren erfolgen kann.1 AnwendungsbereichDiese Norm legt Anschlussma e und Anforderungen f rgummielastische Kupplungen (nachstehend elastischeKupplungen genannt) bei Antrieb durch Hubkolben-Ver-brennungsmotoren (nachstehend Motoren genannt) mitSchwungr dern zur bertragung von Nenndreh

7、momen-ten zwischen 10 kNm und 315 kNm fest. F r Motorenohne Schwungrad kann diese Norm sinngem angewen-det werden.Diese Norm gilt f r elastische Kupplungen undSchwungr der in Motoren zum Einsatz in Landanlagen,Schienenfahrzeugen, Schiffen und meerestechnischenAnlagen. Ausgenommen sind Motoren zum An

8、trieb vonTraktoren f r die Landwirtschaft, von Stra enfahrzeugenund Flugzeugen.Die Norm kann angewendet werden f r Motoren zum An-trieb von Stra enbau- und Erdbewegungsmaschinen,Flurf rderzeugen sowie f r andere Verwendungen, soweitf r diese keine entsprechenden Normen bestehen.F r bestimmte Motoren

9、anwendungen gelten weiter ge-hende Bestimmungen und Vorschriften, wie z. B. der Klas-sifikationsgesellschaften und Beh rden.F r andere Hubkolben-Kraftmaschinen kann diese Normsinngem angewendet werden. Von dieser Norm kannabgewichen werden, wenn aus Gr nden der Dreh-schwingungsbegrenzung in der Antr

10、iebsanlage beispiels-weisedie Kupplung berdimensioniert werden muss oderdie Verteilung der Massentr gheitsmomente ver ndertwerden muss.Fortsetzung Seite 2 bis 6Normenausschuss Maschinenbau (NAM) im DIN Deutsches Institut f r Normung e. V. DIN Deutsches Institut f r Normung e. V. Jede Art der Verviel

11、f ltigung, auch auszugsweise,nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut f r Normung e. V., Berlin, gestattet.Alleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 BerlinRef.-Nr. DIN 6288 : 2000-07Preisgr. 05 Vertr.-Nr. 0005Seite 2DIN 6288 : 2000-072 Normative VerweisungenDiese Norm enth lt dur

12、ch datierte oder undatierte Verwei-sungen Festlegungen aus anderen Publikationen. Diesenormativen Verweisungen sind an den jeweiligen Stellenim Text zitiert, und die Publikationen sind nachstehend auf-gef hrt. Bei datierten Verweisungen geh ren sp tere n-derungen oder berarbeitungen dieser Publikati

13、onen nurzu dieser Norm, falls sie durch nderung oder berarbei-tung eingearbeitet sind. Bei undatierten Verweisungen giltdie letzte Ausgabe der in Bezug genommenen Publikation.DIN 13-1Metrisches ISO-Gewinde Teil 1: Regelgewinde von1 mm bis 68 mm Gewinde-Nenndurchmesser Nenn-ma eDIN EN 20273Mechanisch

14、e Verbindungselemente Durchgangs-l cher f r Schrauben (ISO 273 : 1979); DeutscheFassung EN 20273 : 1991DIN EN 20898-1Mechanische Eigenschaften von Verbindungselemen-ten Teil 1: Schrauben (ISO 898-1 : 1988); DeutscheFassung EN 20898-1 : 1991DIN EN 24014Sechskantschrauben mit Schaft Produktklassen Aun

15、d B (ISO 4014 : 1988); Deutsche FassungEN 24014 : 1991DIN EN 24017Sechskantschrauben mit Gewinde bis Kopf Produkt-klassen A und B (ISO 4017 : 1988); Deutsche FassungEN 24017 : 1991VDI 2230 Blatt 1Systematische Berechnung hochbeanspruchterSchraubenverbindungen Zylindrische Einschrau-benverbindungen3

16、BegriffeF r die Anwendung dieser Norm gelten die folgendenDefinitionen:3.1Nenndrehmoment,TKNDrehmoment, das im gesamten zul ssigen Drehzahl-bereich dauernd bertragen werden kann.3.2Maximaldrehmoment,TmaxGr tes Moment, das w hrend des Betriebes bei bestim-mungsgem er Verwendung der Kupplung auftreten

17、 kannauf Grund kurzzeitiger Drehmomentspitzen, z. B. beimAnfahren, aus Schaltvorg ngen und bei Resonanzdurch-l ufen.3.3Maximal zul ssiges Drehmoment der Kupplung,TKmaxDrehmoment, das kurzzeitig als schwellender Drehmo-mentsto in gleicher Drehrichtung bzw. als wechselnderDrehmomentsto bertragen werde

18、n kann.3.4Reibschlussdrehmoment,TDrehmoment, das von der Schraubenverbindung zwi-schen Kupplung und Schwungrad, aus der Summe derEinzelschraubverbindungen auf dem Teilkreis resultie-rend, durch Reibschluss bertragen werden kann.3.5Drehmomentverh ltnis,fTQuotient aus Reibschlussdrehmoment und Nenndre

19、h-moment der Kupplung.fT=TTKNANMERKUNG: Das Drehmomentverh ltnis gibt denMa stab f r die Sicherheit der Reibschlussverbindunggegen Nennbelastung (ohne Drehmomentst e) an.3.6Zentrierdurchmesser der Kupplung,DKAu endurchmesser des Kupplungsflansches bzw. Innen-durchmesser des Schwungrads, der zur Zent

20、rierung derKupplung im Schwungrad dient.3.7Teilkreisdurchmesser,kDurchmesser des Kreises, auf dem die Bohrungen zurAufnahme der Befestigungsschrauben angeordnet sind.3.8Rezesstiefe,tTiefe der Zentrierung der Kupplung im Schwungrad.3.9Axialkraft,FaAuf die Kupplung von au en einwirkende zus tzliche Kr

21、aftin axialer Richtung der Kupplung (z. B. infolge W rmedeh-nung oder Fehlausrichtung).3.10Klemml ngeIKSumme der Einzeldicken der geklemmten Teile.4 FormelzeichenDKZentrierdurchmesser der Kupplung bzw. desSchwungradsdsDurchmesser der Durchgangsl cher zur Auf-nahme der VerbindungsschraubeFaAxialkraft

22、FMMontagevorspannkraft in der Verbindungs-schraubefTDrehmomentverh ltnisi Anzahl der Verbindungsschrauben auf dem Teil-kreisk TeilkreisdurchmesserIKKlemml ngeMAAnziehdrehmoment bei der Montage zum Vor-spannen der Verbindungsschrauben auf FMp Fl chenpressung an der Schraubenkopfauflaget RezesstiefeT

23、ReibschlussdrehmomentTKNNenndrehmoment der KupplungTK, maxMaximal zul ssiges Drehmoment der KupplungTmaxMaximaldrehmomentv Ausnutzungsgrad der Streckgrenzenspannungbeim Anziehen der Verbindungsschraubenmmaxmaximale Reibungszahl der Trennfugemminminimale Reibungszahl der Trennfuge5 Anschlussma e und

24、BezeichnungBild 1 zeigt die Lage der Anschlussma e f r Schwung-r der und elastische Kupplungen.Die Anschlussma e f r Schwungr der und elastischeKupplungen sind in Tabelle 1 zusammengestellt.Bezeichnungsbeispiel:Bezeichnung der Kupplungsanschlussma e der Kenn-gr e 1060:Anschlussma e DIN 6288 10606 An

25、forderungen an dieMomenten bertragung6.1 ReibschlussDas Maximaldrehmoment muss durch Reibschluss in derTrennfuge dauerhaft bertragen werden k nnen. DieOberfl che und die Gestalt der Trennfuge m ssen so be-schaffen sein, dass das Reibschlussdrehmoment Tgr er ist als das maximal im Betrieb auftretende

26、 Dreh-moment Tmax.T U TmaxSeite 3DIN 6288 : 2000-07Bild 1: Lage der Anschlussma e f r Schwungr der und elastische Kupplungen1 Kurbelwelle2 Schwungrad3 Fase 0,5 45 4 Kupplung5 Wahlweise Durchgangs- oderGewindebohrungDie Kontaktfl chen der Trennfuge m ssen metallischblank und fettfrei sein. F r die We

27、rte in Tabelle 1 undTabelle A.1 ist die Reibungszahl der Trennfuge mitm = 0,14 vorausgesetzt. Falls dieser Wert unterschrittenwird, muss die Auslegung der Schrauben im Einzelnenberpr ft werden.6.2 KupplungAls maximal zul ssiges Drehmoment der Kupplung TKmaxgilt der Wert 3TKN, sofern nichts anderes z

28、wischen Kupp-lungslieferer und Anlagenbetreiber vereinbart wurde. Wirddieser Wert unterschritten, muss die Auslegung der Kupp-lung im Einzelfall berpr ft werden.7 Anforderungen an dieSchraubenverbindung7.1 SchraubenDie Festigkeitsklasse der Schrauben muss mindestens8.8 nach DIN EN 20898-1 sein.Gewin

29、de und Kopfauflagefl chen m ssen so geschmiertsein, dass Reibungszahlen im Gewinde und an der Kopf-auflage zwischen m = 0,08 und m = 0,12 erreicht werden.Der Ausnutzungsgrad v der Streckgrenzenspannung desSchraubenwerkstoffs muss kleiner sein als 90 % derVergleichsspannung nach der Gestalt nderungse

30、nergie-hypothese. F r die Gewindema e gilt DIN 13-1.7.2 AnziehverfahrenDurch das anzuwendende Anziehverfahren muss sicher-gestellt sein, dass die Streuung der Anziehdrehmomentedie MA-Werte 10 % nicht berschreitet.7.3 Durchgangsl cherF r die Gr e der Durchgangsl cher dsgilt DIN EN 20273Reihe mittel.

31、Die Anfasung an der Schraubenkopfauflagemuss 0,5 45 betragen, die f r die Werte in Tabelle 1und Tabelle A.1 vorausgesetzt ist.Es muss sichergestellt sein, dass der Ausrundungsradiusunter dem Schraubenkopf nicht mit der Anfasung kolli-diert.ANMERKUNG: Die Praxis zeigt, dass eine Vergr erungder Anfasu

32、ng meist ein ungeeignetes Mittel darstellt,da die dann auftretenden Fl chenpressungen die bli-chen Werkstofffestigkeiten berschreiten.7.4 Axialkraft, FaF r die Ermittlung der Zahlenwerte nach Tabelle 1 sinddie in der Praxis blicherweise maximal auftretendenAxialkr fte (Fa) zu Grunde gelegt. Diese We

33、rte sind in Ta-belle A.1 aufgelistet. Bei einer zu erwartenden ber-schreitung der in Tabelle A.1 angegebenen Werte mussdie Auslegung der Schraubverbindung im Einzelfallberpr ft werden.Seite 4DIN 6288 : 2000-07Tabelle 1: Anschlussma e f r Schwungr der und elastische KupplungenKenngr e1)TKNDKktSchraub

34、enKNm mm mm mmAnzahl i Gewinde0 641 010 00, 673,1 000, 641,35 0524M160 692 00,12,5 000, 733,42 000, 692,15 0612 200 710 016 0 750 0 710 0624M160 750 020 0 790 0 750 06320 850 025 0 890 0 850 0 M160 900 00,31,5 0 945 0 900 0624 200 950 040 0 995 0 950 0632M1 060 050 1 105 1 060 083 201 120 063 1 175

35、1 120 0824M41 250 080 1 305 1 250 0832 21 320 100 1 385 1 320 10 24 M 301 400 125 1 465 1 400 10 24 M 301 500 160 1 565 1 500 10 32 M 301 600 200 1 680 1 600 12 24 M 361 700 200 1 780 1 700 12 32 M 361 800 315 1 880 1 800 12 32 M 361)Zahlenwert des Teilkreisdurchmessers7.5 Klemml nge, IkF r die Ermi

36、ttlung der Zahlenwerte der Tabelle 1 wurdedie Klemml nge mit dem Wert Gewinde-Nenndurchmes-ser 1,5 zu Grunde gelegt. F r Klemml ngen 1,5 Ge-winde-Nenndurchmesser muss die Auslegung im Einzel-fall berpr ft werden.7.6 Fl chenpressung, pF r die Werte der Fl chenpressung (p) an der Schrauben-kopfauflage

37、 in Tabelle A.1 wurden Schrauben nachDIN EN 24014 und DIN EN 24017 zu Grunde gelegt. DieZul ssigkeit dieser Werte muss durch entsprechendeMa nahmen f r die entsprechenden Bauteile sicherge-stellt werden (z. B. Werkstoffauswahl).8 BerechnungF r die Ermittlung der Werte in Tabelle 1 und Tabelle A.1wur

38、den die Rechenschritte des linearen Berechnungsan-satzes nach VDI 2230 Blatt 1 zu Grunde gelegt, mit dennachfolgend genannten Vorgaben:Krafteinleitungsfaktor nach VDI 2230 Blatt 1: n = 0,5Elastizit tsmodul der verspannten Bauteile:E = 205 kN=mm2Liegt im Einzelfall ein gr erer Wert des Elastizit ts-m

39、oduls vor, ist die Auslegung zu berpr fen.Seite 5DIN 6288 : 2000-07Seite6DIN6288:2000-07Tabelle A.1: Berechnungsergebnisse f r die Ermittlung der Werte f r die Anschlussma e nach Tabelle 1Kenn-gr eMA, min= 0,9MAMA, min= 1,1MAMA, mittel= 1MAMA, max= 1,1MAMAFAmmax= 0,12 mmax= 0,08 mmin= 0,08 mmin= 0,0

40、8Nm kNFM, minvpT=TKNFMvpT=TKNFMvpT=TKNFM, maxvpT=TKNkN % N=mm2kN % N=mm2kN % N=mm2kN % N=mm20 641 0 134 04,0 046,9 56,0 364 4,757 052,1 62,2 404 5,319 073,6 81,8 572 7,641 081,0 90,0 572 8,4340 692 0 262 05,0 073,2 56,0 350 3,240 081,4 62,2 389 3,618 115,0 81,8 550 5,184 126,6 90,0 605 5,7190 710 0

41、134 06,0 046,9 56,0 364 3,286 052,1 62,2 405 3,674 073,6 81,8 572 5,281 081,0 90,0 629 5,8300 750 0 134 06,5 046,9 56,0 364 3,706 052,1 62,2 404 4,144 073,6 81,8 572 5,954 081,0 90,0 629 6,5720 850 0 134 07,5 046,9 56,0 364 3,358 052,1 62,2 404 3,755 073,6 81,8 572 5,396 081,0 90,0 629 5,9570 900 0

42、262 09,0 073,2 56,0 350 3,345 081,4 62,2 389 3,736 115,1 81,8 550 5,352 126,6 90,0 605 5,9040 950 0 262 10,5 073,2 56,0 350 3,710 081,4 62,2 389 4,143 115,1 81,8 550 5,934 126,6 90,0 605 6,5461 060 0 262 12,0 073,2 56,0 350 3,309 081,4 62,2 389 3,696 115,1 81,8 528 5,295 126,6 90,0 580 5,8411 120 0

43、450 14,5 105,5 56,0 336 3,020 117,2 62,2 373 3,370 165,7 81,8 528 4,816 182,2 90,0 580 5,3111 250 0 450 16,5 105,5 56,0 336 3,541 117,2 62,2 373 3,952 165,7 81,8 528 5,648 182,2 90,0 580 6,2271 320 0 895 19,5 168,0 55,8 321 3,601 186,7 62,3 356 4,015 264,8 81,8 505 5,748 291,3 90,0 565 6,3351 400 0

44、895 22,5 168,0 55,8 321 3,053 186,7 62,3 356 3,404 264,8 81,8 505 4,875 291,3 90,0 556 5,3731 500 0 895 26,5 168,0 55,8 321 3,410 186,7 61,9 356 3,802 264,8 81,8 505 5,443 291,3 90,0 556 5,9991 600 1 555 31,0 245,0 55,6 297 3,598 272,2 61,9 330 3,564 387,1 81,8 468 5,107 425,8 90,0 515 5,6271 700 1

45、555 35,5 245,0 55,6 297 3,627 272,2 61,8 330 4,041 387,1 81,8 468 5,790 425,8 90,0 515 6,3801 800 1 555 41,5 245,0 55,6 297 3,045 272,2 61,8 330 3,394 387,1 81,8 468 4,864 425,8 90,0 515 5,359Anwendungsbeispiel: Kenngr e 900 6 TKN= 31,3 kNm, mit MA, mittel= 1MA6 Tmaxk 3,736 TKNAnhang A (informativ)Berechnungsergebnisse